iOS开发之ReactiveCocoa下的MVVM

最近工作比较忙,但还是出来更新博客了,今天给大家分享一些ReactiveCocoa以及MVVM的一些东西,干活还是比较足的。在之前发表过一篇博文,名字叫做《iOS开发之浅谈MVVM的架构设计与团队协作》,大体上讲的就是使用Block回调的方式实现MVVM的。在写上篇文章时也知道有ReactiveCocoa这个函数响应式编程的框架,并且有许多人用它来更好的实现MVVM。所以在上篇博客发表后,有些同行给评论建议看一下ReactiveCocoa的东西,所以就系统的看了一下ReactiveCocoa的东西。不过有一点要说明的就是,不使用ReactiveCocoa是可以实现MVVM的,并非使用MVVM模式你就必须的使用ReactiveCocoa的东西,你可以使用KVO,Block,Delegate,Notification等手段,而ReactiveCocoa更优雅的实现了这个过程。ReactiveCocoa就是一个响应式编程的框架,它会使MVVM每层之间交互起来更为方便,所以经常和MVVM联系在一起。

一.函数响应式编程(Function Reactive Programming)

关于函数响应式编程的东西,我想引用国外这个ReactiveCocoa教学视频(视频链接https://vimeo.com/65637501)中的一张PPT来简单的说一下什么是函数响应式编程。那就直接上图,下图是上方视频链接的截图,很形象的解释了什么是函数响应式编程。简单的说下方c = a + b 定义好后,当a的值变化后,c的值就会自动变化。不过a的值变化时会产生一个信号,这个信号会通知c根据a变化的值来变化自己的值。b的值变化同样也影响c的值。下图很好的表达了这个思想。在此就不做赘述了。

二. ReactiveCocoa简介

先简单的介绍一下什么是ReactiveCocoa框架,然后通过实例好好的去搞一搞这个框架,最后就是如何在项目中使用了。关于ReactiveCocoa的理解一些博客(见本篇博客中的链接分享)中把ReactiveCocoa比喻成管道,ReactiveCocoa中的Signal就是管道中的水流。使用ReactiveCocoa可以方便的在MVVM各层之间架起沟通的管道,便于每层之间的交互。现在在我们做的工程中已经在使用ReactiveCocoa框架了,用起来的感觉是非常爽的,好用!

可以说ReactiveCocoa中核心是信号机制,Signal在ReactiveCocoa中发挥着强大的不可代替的作用,可谓是ReactiveCocoa的灵魂所。Signal是可以携带一些对象和参数的,你可以获取该对象并且可以对该信号携带的值进行map, filter等常用操作,操作后的值会和该信号进行绑定。先简单的这么一说,后边的部分回详细的介绍如何让信号发挥强大的作用。

ReactiveCocoa中对Block的使用可谓是淋漓尽致,如果对Block使用不熟的朋友可以补一下Block的东西,然后在回头看一下ReactiveCocoa的东西。关于ReactiveCocoa更多的东西,请参考Github上的链接(https://github.com/ReactiveCocoa/ReactiveCocoa)。

三. 在工程中引入ReactiveCocoa

1.你可以使用Github上的加入方式如下所示,本人感觉比较麻烦,就没有使用,采用的第二种方法(CocoaPods)。

2.上面的步骤难免有些麻烦,所以用CocoaPods更为便捷一些,Profile文件中的内容如下所示,我用的是2.5版本。3.0后就支持Swift了,设置完Profile文件后,pod install即可。

你可以pod search ReactiveCocoa看一下版本,选择你需要的版本即可。

四.使用ReactiveCocoa

下方会通过一些简单的实例来介绍一下信号机制和一些常用的方法。

1.引入相应的头文件

在工程中引入下方的头文件(建议在Pch文件中引入)就可以使用我们的ReactiveCocoa框架了

1 #import <ReactiveCocoa/ReactiveCocoa.h>
2 #import <ReactiveCocoa/RACEXTScope.h>

2. Sequence和Map

Sequence:队列,是ReactiveCocoa中引入的一个类型,它类似于数组,我们可以暂且把Sequence看做绑定信号的数组吧。在OC中的NSArray可以通过rac_sequence方法转换成ReactiveCocoa中的Sequence,然后就可以调用处理信号的一些方法了。

参考以下实例代码:

(1)把NSArray通过rac_sequence方法生成RAC中的Sequence (2)获取该Sequence对象的信号 (3)调用Signal的Map方法,使每个元素的首字母大写 (4)通过subscribNext方法对其进行遍历输出

 1 //uppercaseString use map
 2 - (void)uppercaseString {
 3     
 4     RACSequence *sequence = [@[@"you", @"are", @"beautiful"] rac_sequence];
 5 
 6     RACSignal *signal =  sequence.signal;
 7     
 8     RACSignal *capitalizedSignal = [signal map:^id(NSString * value) {
 9                                return [value capitalizedString];
10                             }];
11     
12     [signal subscribeNext:^(NSString * x) {
13         NSLog(@"signal --- %@", x);
14     }];
15     
16     [capitalizedSignal subscribeNext:^(NSString * x) {
17         NSLog(@"capitalizedSignal --- %@", x);
18     }];
19 }

下方截图是上个这个方法中的运行结果,从运行结果不难看出,通过Signal相应的方法处理完后,处理的结果会与新返回的信号所绑定。原信号中的值保持不变。每次信号调用相应的方法处理完数据后,都会返回一个新的信号,而这个信号是独立于原信号的。

由上面的介绍可知,上面方法中的一坨代码可以写成下方的一串。因为一个方法调用后会返回一个持有新结果的新的信号,然后在这个信号的基础上再次调用信号其他的方法。Signal还有其他一些好用的方法,用法和map方法类似,在此就不一一赘述了,gitHub上有相应的实例文档。

1 - (void)uppercaseString {
2 
3     [[[@[@"you", @"are", @"beautiful"] rac_sequence].signal
4      map:^id(NSString * value) {
5         return [value capitalizedString];
6     }] subscribeNext:^(id x) {
7         NSLog(@"capitalizedSignal --- %@", x);
8     }];
9 }

3.信号开关(Switch)

上面把信号比喻成水管,那么Switch就是水龙头呢。通过Switch我们可以控制那个信号起作用,并且可以在信号之间进行切换。也可以这么理解,把Switch看成另一段水管,Switch对接那个水管,就流那个水管的水,这样比喻应该更为贴切一些。下方是一个关于Switch的一个小实例。

(1) 首先创建3个自定义信号(3个水管),前两个水管是用来接通不同的水源的(google, baidu), 而最后一个信号是用来对接不同水源水管的水管(signalOfSignal)。signalOfSignal接baidu水管上,他就流baidu水源的水,接google水管上就流google水源的水。 (2) 把signalOfSignal信号通过switchToLatest方法加工成开关信号。 (3) 紧接着是对通过开关数据进行处理。 (4) 开关对接baidu信号,然后baidu和google信号同时往水管里灌入数据,那么起作用的是baidu信号。 (5) 开关对接google信号,google和baidu信号发送数据,则google信号输出到signalOfSignal中

 1 //信号开关Switch
 2 - (void)signalSwitch {
 3     //创建3个自定义信号
 4     RACSubject *google = [RACSubject subject];
 5     RACSubject *baidu = [RACSubject subject];
 6     RACSubject *signalOfSignal = [RACSubject subject];
 7     
 8     //获取开关信号
 9     RACSignal *switchSignal = [signalOfSignal switchToLatest];
10     
11     //对通过开关的信号进行操作
12     [[switchSignal  map:^id(NSString * value) {
13         return [@"https//www." stringByAppendingFormat:@"%@", value];
14     }] subscribeNext:^(NSString * x) {
15         NSLog(@"%@", x);
16     }];
17     
18     
19     //通过开关打开baidu
20     [signalOfSignal sendNext:baidu];
21     [baidu sendNext:@"baidu.com"];
22     [google sendNext:@"google.com"];
23     
24     //通过开关打开google
25     [signalOfSignal sendNext:google];
26     [baidu sendNext:@"baidu.com/"];
27     [google sendNext:@"google.com/"];
28 }

上面代码输出结果如下:

4.信号的合并(combineLatest)

信号的合并说白了就是把两个水管中的水合成一个水管中的水。但这个合并有个限制,当两个水管中都有水的时候才合并。如果一个水管中有水,另一个水管中没有水,那么有水的水管会等到无水的水管中来水了,在与这个水管中的水按规则进行合并。下面这个实例就是把两个信号进行合并。

(1) 首先创建两个自定义的信号letters和numbers (2) 吧两个信号通过combineLatest函数进行合并,combineLatest说明要合并信号中最后发送的值 (3) reduce块中是合并规则:把numbers中的值拼接到letters信号中的值后边。 (4) 经过上面的步骤就是创建所需的相关信号,也就是相当于架好运输的管道。接着我们就可以通过sendNext方法来往信号中发送值了,也就是往管道中进行灌水。

 1 //组合信号
 2 - (void)combiningLatest{
 3     RACSubject *letters = [RACSubject subject];
 4     RACSubject *numbers = [RACSubject subject];
 5     
 6     [[RACSignal
 7      combineLatest:@[letters, numbers]
 8      reduce:^(NSString *letter, NSString *number){
 9          return [letter stringByAppendingString:number];
10      }]
11      subscribeNext:^(NSString * x) {
12          NSLog(@"%@", x);
13      }];
14     
15     //B1 C1 C2
16     [letters sendNext:@"A"];
17     [letters sendNext:@"B"];
18     [numbers sendNext:@"1"];
19     [letters sendNext:@"C"];
20     [numbers sendNext:@"2"];
21 }

上面示例的运行输出结果如下:

下面是自己画的原理图,思路应该还算是清晰。

5.信号的合并(merge)

信号合并就理解起来就比较简单了,merge信号规则比较简单,就是把多个信号,放入数组中通过merge函数来合并数组中的所有信号为一个。类比一下,合并后,无论哪个水管中有水都会在merge产生的水管中流出来的。下方是merge信号的代码:

(1) 创建三个自定义信号, 用于merge (2) 合并上面创建的3个信号 (3) 往信号里灌入数据

 1 //合并信号
 2 - (void)merge {
 3     RACSubject *letters = [RACSubject subject];
 4     RACSubject *numbers = [RACSubject subject];
 5     RACSubject *chinese = [RACSubject subject];
 6     
 7     [[RACSignal
 8      merge:@[letters, numbers, chinese]]
 9      subscribeNext:^(id x) {
10         NSLog(@"merge:%@", x);
11     }];
12     
13     [letters sendNext:@"AAA"];
14     [numbers sendNext:@"666"];
15     [chinese sendNext:@"你好!"];
16 }

上面代码运行结果如下:

上面示例的原理图如下:

五. 在MVVM中引入RactiveCocoa

学以致用,最后来个简单的实例,来感受一下如何在MVVM中使用RactiveCocoa。当然今天RAC的应用是非常简单的,但原理就是这样的。接下啦我们要使用RAC模拟一下登录功能,当然,网络请求也是模拟的,这不是重点。重点在于如何在MVVM各层之间使用RAC的信号来更方便的在各个层之间进行响应式数据交互。下面这个实例的UI是非常简单的,并且实现起来也是灰常简单的,关键还是在于RAC的应用。

搭建Demo所需UI,用户界面非常简单,公有两个用户界面,一个是登录页面(两个输入框,一个登录按钮),一个是登录后跳转的页面(一个展示用户名和密码的Label)。下方是使用Storyboard实现的用户登录页面。实现完后,个两个页面各自关联一个ViewContorller类。

下方是整个小Demo的工程目录,因为我们今天的重点是如何在MVVM中使用RAC, 所以重点在于RAC的应用,对于MVVM的分层就简化一些。下方有VC层,在VC层中有两个视图控制器,一个是登录使用的视图控制器(ViewContorller)另一个是登录成功后的视图控制器(LoginSuccessViewController)。而ViewModel中则是负责登录的ViewModel业务逻辑层,该层中负责数据验证,网络请求,数据存储等一些与UI无关的业务逻辑。

因为ViewModel层是独立于UI层而存在的,所以可以在没有UI的情况下我们就可以去实现相应模块的ViewModel层。这正好减少了个个层次间的耦合性,同时也提高了可测试性,总体上改善了可维护性。好废话少说,接下来要实现登录的ViewModel层。

(1) 登录ViewModel层对应的类的头文件中的内容如下所示(VCViewModel.h), 其实下方一些常用的信号可以抽象出来放到ViewModel的父类中,这为了简化Demo没有做父类的抽象。下方就是VCViewModel中interface定义的公有属性和公有方法(Public)。userName和password(NSString类型) 用来绑定用户输入的用户名和密码。下方三个自定义信号successObject, failureObject, errorObject 用来发送网络请求的数据。successObject负责处理网络请求成功且符合正常业务逻辑的事件, failureObject负责网络请求成功不符合正常业务逻辑的处理,errorObject负责网络异常处理。

 1 //
 2 //  VCViewModel.h
 3 //  ReactiveCocoaDemo
 4 //
 5 //  Created by Mr.LuDashi on 15/10/19.
 6 //  Copyright © 2015年 ZeluLi. All rights reserved.
 7 //
 8 
 9 #import <Foundation/Foundation.h>
10 
11 @interface VCViewModel : NSObject
12 @property (nonatomic, strong) NSString *userName;
13 @property (nonatomic, strong) NSString *password;
14 @property (nonatomic, strong) RACSubject *successObject;
15 @property (nonatomic, strong) RACSubject *failureObject;
16 @property (nonatomic, strong) RACSubject *errorObject;
17 
18 - (id) buttonIsValid;
19 - (void)login;
20 @end

上面可能说的有些抽象,结合项目中的实例来解释一下什么时候发送successObject信号,如何发送failureObject信号,何时使用errorObject信号。

以某些理财App中购买理财产品的业务流程为例。在用户下单之前先去判断用户是否实名认证以及绑定银行卡,如果用户已经实名和绑定银行卡就走正常支付流程(用户就是想去下单购买),VM就往VC发送successObject信号,当前VC就会根据信号的指示跳转到下单支付页面。  但是如果用户没有实名或者绑卡,那么VM就给VC发送failureObject信号,根据信号中的参数来判断是走实名认证流程还是走绑定银行卡流程。 errorObject就比较简单了,网络异常,后台服务器抛出的异常等不需要iOS这边做业务逻辑处理的,就放在errorObject中负责错误信息的展示。

文字说完了,如果有些小伙伴还不太明白,那看下面这张原理图吧。把三种信号我们可以类比成十字路口的红绿灯。successObject就是绿灯,可以走正常流程。failureObject是黄灯,先等一下,完成该做的就可以走绿灯了。而errorObject就是一红灯,报错异常,终止业务流程并提升错误信息。有图有真相,到这儿如果还不理解我就没招了。

在Public方法中- (id) buttonIsValid; 负责返回登录按钮是否可用的信号。- (void)login;发起网络请求,调用登录网络接口。

(2)代码的具体实现如下(VCViewModel.m中的代码),私有属性如下。userNameSignal用来存储用户名的信号,passwordSignal是用来存储密码的信号。reqestData则是用来存储返回数据的。

1 @interface VCViewModel ()
2 @property (nonatomic, strong) RACSignal *userNameSignal;
3 @property (nonatomic, strong) RACSignal *passwordSignal;
4 @property (nonatomic, strong) NSArray *requestData;
5 @end

(3)VCViewModel的初始化方法如下,负责初始化属性。

 1 - (instancetype)init
 2 {
 3     self = [super init];
 4     if (self) {
 5         [self initialize];
 6     }
 7     return self;
 8 }
 9 
10 - (void)initialize {
11     _userNameSignal = RACObserve(self, userName);
12     _passwordSignal = RACObserve(self, password);
13     _successObject = [RACSubject subject];
14     _failureObject = [RACSubject subject];
15     _errorObject = [RACSubject subject];
16 }

(4) 发送登录按钮是否可用信号的方法如下,主要用到了信号的合并。

//合并两个输入框信号,并返回按钮bool类型的值
- (id) buttonIsValid {
    
    RACSignal *isValid = [RACSignal
                          combineLatest:@[_userNameSignal, _passwordSignal]
                          reduce:^id(NSString *userName, NSString *password){
                              return @(userName.length >= 3 && password.length >= 3);
                          }];
    
    return isValid;
}

(5) 模拟网络请求的发送,并发出网络请求成功的信号,具体代码如下

 1 - (void)login{
 2     
 3     //网络请求进行登录
 4     _requestData = @[_userName, _password];
 5     
 6     //成功发送成功的信号
 7     [_successObject sendNext:_requestData];
 8     
 9     //业务逻辑失败和网络请求失败发送fail或者error信号并传参
10 
11 }

上面是VM的实现,如果要进行单元测试的话,就对相应的VM类进行初始化,调用相应的函数进行单元测试即可。接着就是看如何在相应的VC模块中使用VM。

(1) 在VC中实例化相应的VM类,并绑定相应的参数和实现接收不同信号的方法,具体代码如下:

 1 //关联ViewModel
 2 - (void)bindModel {
 3     _viewModel = [[VCViewModel alloc] init];
 4     
 5     
 6     RAC(self.viewModel, userName) = self.userNameTextField.rac_textSignal;
 7     RAC(self.viewModel, password) = self.passwordTextField.rac_textSignal;
 8     RAC(self.loginButton, enabled) = [_viewModel buttonIsValid];
 9     
10     @weakify(self);
11     
12     //登录成功要处理的方法
13     [self.viewModel.successObject subscribeNext:^(NSArray * x) {
14         @strongify(self);
15         LoginSuccessViewController *vc = [[UIStoryboard storyboardWithName:@"Main" bundle:[NSBundle mainBundle]] instantiateViewControllerWithIdentifier:@"LoginSuccessViewController"];
16         vc.userName = x[0];
17         vc.password = x[1];
18         [self presentViewController:vc animated:YES completion:^{
19             
20         }];
21     }];
22     
23     //fail
24     [self.viewModel.failureObject subscribeNext:^(id x) {
25         
26     }];
27     
28     //error
29     [self.viewModel.errorObject subscribeNext:^(id x) {
30         
31     }];
32 
33 }

(2) 点击登录按钮,调用VM中登录相应的网络请求方法即可

1 - (void)onClick {
2     //按钮点击事件
3     [[self.loginButton rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside]
4      subscribeNext:^(id x) {
5          [_viewModel login];
6      }];
7 }

到此为止,一个完整模拟登录模块的RAC下的MVVM就实现完毕。当然上面的Demo是非常简陋的,还有好多地方需要进化。不过麻雀虽小,道理你懂得。主要是通过上面的Demo来感受一下RAC中的信号机制以及应用场景。

上面代码写完,我们就可以运行看一下运行效果了,下方是运行后的效果,

  上述工程GitHub分享链接:https://github.com/lizelu/MVVMWithReactiveCocoa

其他参考资料:

    https://github.com/ReactiveCocoa/ReactiveViewModel

        http://www.teehanlax.com/blog/model-view-viewmodel-for-ios/

        http://www.teehanlax.com/blog/getting-started-with-reactivecocoa/

        http://nshipster.cn/reactivecocoa/

        http://limboy.me/ios/2013/06/19/frp-reactivecocoa.html

        https://vimeo.com/65637501

        http://southpeak.github.io/blog/2014/08/08/mvvmzhi-nan-yi-:flickrsou-suo-shi-li/

        http://southpeak.github.io/blog/2014/08/02/reactivecocoazhi-nan-%5B%3F%5D-:xin-hao/

        http://southpeak.github.io/blog/2014/08/02/reactivecocoazhi-nan-er-:twittersou-suo-shi-li/

ViewModel:

          Kicking off network or database requests

          Determining when information should be hidden or shown

          Date and number formatting

          Localization

ViewController:

          Layout

          Animations

          Device rotation

          View and window transitions

          Presenting loaded UI

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